• 제목/요약/키워드: 정류유도장치

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3상 다이오드 정류기와 벅 컨버터를 사용한 고역률 유도가열 전원장치 (Design of high power factor induction heating system with 3 phase diode rectifier and buck converter)

  • 이창우;최승수;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.345-346
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    • 2017
  • 유도가열은 전자기 유도현상을 이용하여 금속체를 직접 가열하는 방식이므로 높은 변환 효율로 전기에너지를 열에너지로 변환시킬 수 있다. 현재 널리 사용되고 있는 단조용 유도 가열 전원 장치는 주로 위상제어 정류기를 이용한다. 하지만 입력단의 저 역률 및 입력전류 THD가 높은 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위한 3상 다이오드 정류기와 벅 컨버터를 사용한 고 역률 유도가열 전원 장치를 제안한다.

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소방용 전원장치의 전력변환에 관한 연구 (A Study on Power Conversions of the Power Supply for Fire Safety Use)

  • 권성필;이장원;육길수
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.462-465
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    • 2011
  • 최근 우리나라에서는 대형 화재사고가 빈번히 발생함에 따라 그로 인한 재산 및 인명피해가 날로 증가하고 있는 실정이다. 따라서 건축물 내에서 화재가 발생할 경우 인명피해를 최소화하기 위하여 피난유도설비의 설치를 의무화하고 있다. 지금까지 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 피난유도설비로는 유도등이 있으며, 최근 들어 피난유도선의 설치도 다중이용업소를 중심으로 점차 확대되어가고 있는 추세이다. 피난유도설비는 평상시 이용되는 교류 상용전원에 의해서뿐만 아니라 비상시 이용되는 직류 비상전원에 의해서도 정상적으로 작동되어야 하기 때문에, 피난유도설비의 전원장치는 주어진 전원으로부터 주어지는 교류 또는 직류를 발광부에 맞게 일정한 전압과 주파수로 변환시켜주어야 한다. 실제로 LED(발광다이오드) 유도등은 상용전원으로부터 220V의 교류를 받아서 전원장치에서 정류변환을 통해 얻어지는 낮은 전압 24V의 직류를 이용하며, 대부분의 유도등 백라이트로 사용되고 있는 CCFL(냉음극형광램프)에는 상용전원으로부터 220V, 60Hz 교류를 인가받아 전원장치에서 정류 역변환을 통해 만들어진 100kHz의 고주파 교류가 공급된다. 더욱이 유도선의 전원장치에서는 상용전원 220V, 60Hz의 교류를 인가받아 정류 역변환 및 교류변환 과정을 차례로 거쳐 최종적으로 100V, 400Hz의 교류로 전환하여 TFEL(박막전계발광) 소자로 전송하게 된다. 한편, 상용전원이 차단된 상태에서도 전원장치는 마찬가지로 비상전원으로부터 24V의 직류를 공급받아 인버터를 통해 역변환 하여 100kHz의 고주파 교류를 만들어 주거나 추가적인 교류변환을 거쳐 100V, 400Hz의 교류로 변환시켜 내보낸다. 본 연구에서는 상대적으로 복잡한 전력변환 회로들을 포함하고 있는 유도선의 전원장치를 개선하여, 전원장치의 연결가능길이를 기존의 60m에서 최대 100m까지 연장시킴으로써, 터널이나 지하도와 같은 곳에서 특히 경쟁력을 갖게 될 것으로 기대된다.

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전류원 PWM 정류기 / 인버터를 이용한 단조용 유도가열 전원장치의 제어회로 모델링 및 설계 (Modelling and Design of Control Circuit of Induction Heating Power Supply for Forging Application Using Current Source PWM Rectifier and Inverter)

  • 최승수;고무석;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.159-161
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    • 2019
  • 현재 단조용 유도가열 전원으로 사용되는 전류원 SCR 정류기 / 인버터는 입력단의 낮은 역률과 높은 THd를 갖는다. 이러한 단점들 때문에 최근 유도가열 전원장치로써 IGBT PWM 전류원 정류기 및 인버터회로가 연구되고 있다. 본 논문에서는 IGBT PWM 정류기 및 인버터의 제어회로를 제안하고 제어회로의 모델링을 통해 제어기를 설계하여 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

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이동식 정류장치를 이용한 횡류식 침전지 침전효율 개선 연구 (Improvement of Rectangle Sedimentation basin using the Moving Baffle)

  • 조영만
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.726-731
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    • 2005
  • 장방형 횡류식 침전지는 정수 공정에서 일반적으로 활용되고 있는 침전지 형태로 정수공정 전체에서 탁질 제거 비중이 가장 큰 매우 중요한 공정이다. 횡류식침전지는 유입탁도, 수온 등의 변화에 의해 단락류와 밀도류가 발생하게 되는데 이런 문제점을 해결하기 위해 지내 정류벽을 설치하는 방안이 제안되기도 했지만 정류공에서 발생되는 제트류 등의 문제로 인해 실제 적용사례는 없는 실정이다. 본 연구는 침전지의 전단면에 수류가 일정하게 흐르도록 유도할 수 있는 이동식정류장치에 관한 연구이다. 이동식 정류장치는 부드러운 천 재질의 정류벽이 침전지 전단면에 거쳐 수류의 흐름과 동일한 속도로 이동하면서 침전지내에서 발생될 수 있는 밀도류와 단락류를 조절하여 침전지내 수류 흐름을 전단면에서 일정하게 유도하는 장치이다. 이동식 정류장치를 가동한 결과 침전지 체류시간이 1시간 연장되는 효과를 나타냈다. 즉 다시 말해 염소 이온 최고농도 유출시간이 100분에서 160분으로 연장되었다. 탁도 제거율 시험은 원수 탁도와 체류시간 변화에 따라 연속식과 회분식으로 각각 시험하였다. 탁도 개선율은 연속 운전 방식에서 36%, 회분식 운전 방식에서 58%를 각각 나타냈다. 따라서 장방형 횡류식 침전지에 본 연구에서 제안한 이동식 정류장치를 도입할 경우 30% 이상 탁도 개선이 가능할 것으로 판단된다.

LCL 필터와 PWM 정류기를 이용한 3상 유도전동기의 시뮬레이터 (Simulator for 3 Phase Induction Motor with LCL Filter and PWM Rectifier)

  • 조관열;김학원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.861-869
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    • 2020
  • 대용량 유도전동기용 인버터 개발을 위한 부하 장치는 고가의 제작 비용 및 제작에 많은 시간이 필요하므로 유도전동기 및 부하 장치를 대체할 수 있는 시뮬레이터 개발에 대한 필요가 증대되고 있다. 기존의 대용량 3상 유도전동기의 인버터용 부하 시뮬레이터는 리액터와 3상 PWM 정류기를 사용하여 시험용 인버터의 전류를 제어함으로써 단지 인버터의 부하로만 작용할 뿐 유도전동기의 특성을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 LCL 필터와 3상 PWM 정류기를 이용하여 3상 유도전동기의 모델과 부하 특성을 모사할 수 있는 실시간 시뮬레이터를 제안한다. PWM 인버터에 흐르는 전류는 3상 유도전동기의 고정자 전류를 모사하며 LCL 필터의 인덕터에 흐르는 전류와 커패시터 전압에 의해 제어된다. LCL 필터의 커패시터 전압은 3상 유도전동기의 회전자 자속에 의해 고정자 권선에 유기되는 유도기전력을 모사하며 인덕터 전류와 PWM 정류기에 의해 제어된다. 3상 유도전동기의 회전자 전류, 고정자 및 회전자 자속, 전동기 토크, 슬립 주파수 및 회전자 속도는 인버터에 흐르는 전류와 유도전동기의 상수로부터 유도된다. MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제안된 3상 유도전동기용 실시간 시뮬레이터의 전기적, 기계적 모델 특성 및 벡터제어 동작을 검증하였다.

인터리브드 방식과 전류원 인버터를 통한 단조용 유도가열 전원장치 설계 (Design of induction heating power supply for forging by interleaved method and current source inverter)

  • 이창우;최승수;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.294-295
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    • 2018
  • 유도가열은 전자기 유도 현상을 이용하여 금속체를 직접 가열하는 방식이며 높은 변환 효율로 전기에너지를 열에너지로 변환할 있다. 이로 인해 금속의 단조, 용해, 표면경화, 풀림 등 여러 응용분야를 통해 철강 및 기계 산업에 기여하고 있다. 단조용 유도가열기 전원장치는 높은 전력용량을 사용하여 주로 SCR을 이용한 위상제어 정류기를 적용한다. 하지만 입력단의 저 역률 및 전류의 THD가 높은 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위해 단조용 유도가열 작업에 맞는 인터리브드 방식의 벅 컨버터와 전류원 인버터를 사용한 고효율 유도가열 전원장치를 제안한다.

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Matrix Converter로 구동되는 유도전동기 구동장치를 위한 전력이론을 이용한 간단한 센서리스 기법 (Sensorless Scheme for Induction Motor Drives Fed by a Matrix Converter Using Power Theory)

  • 이교범;김원상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1043-1044
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    • 2006
  • 본 논문은 전동기의 일정한 공극자속과 전동기에 유입되는 무효전력을 이용한 매트릭스 컨버터 구동장치의 새롭고 간단한 센서리스 기법을 제안한다. 저속의 센서리스 성능 향상을 위해 정류지연, 스위칭장치들의 턴-온, 턴-오프시간 그리고 스위칭장치의 온-상태에서 전압강하와 같은 매트릭스 컨버터의 비선형성을 PQR 전력변환을 이용하여 모델링하고 기준 전류제어기법을 이용하여 보상한다. 3 kW급의 매트릭스 컨버터 구동시스템에 적용하여 제안된 센서리스 기법의 타당성을 검증한다.

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TRANSVEKTOR제어를 한 유도전동기의 field orientation운전방식

  • 황영문
    • 전기의세계
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    • 제31권10호
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    • pp.675-680
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    • 1982
  • 전동기제어시스템은, thyristor의 개발로 펄스폭변 조형인버터와 같은 switching기능을 내포한 전원장치의 적용으로, 정류기구가 기계적접점형식에서 전기적 무접점화되어 대체되는 추세에 있어, 속도조정방식도 바꾸어져야 하게 되었다. TRANSVEKTOR제어를 적용한 자계Orientation 방식은, 이러한 관점으로 볼 때, 근원적으로 교류전동기의 속도조정기능을 실용화하는데는 가장 효과적인 방식이라고 볼 수 있다. 더욱이 제지공장 및 직물공장등 폐회로 제어운전을 하는 공정의 전동력기구에서는, 현재 활발히 개발되고 있는 전자계산조직의 활용으로, 종래 직류전동기로서의 Leonard방식의 속도제어를 하는 것에 비하여, 속응성, 신뢰성 및 그 정도에 있어서 월등하게 우수한 기능을 가진 전동기제어시스템의 실용화가 가능하게 되었다.

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싸이리스터 PWM 정류기를 이용한 유도가열장치 (Induction Heating System with Thyristor PWM Rectifier)

  • 한병문;최영도;이경빈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.254-258
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    • 2001
  • This paper proposes a new induction heating system composed of a hyristor PWM rectifier with a resonant commutation circuit. The operation of proposed system as first analyzed by a theoretical approach with equivalent circuits. And its verification was performed by computer simulations with EMTP. The proposed system can provide a solution for the power factor problem of the existing high-power induction heating system. which uses the line-commutated thyristor bridge in rectifier side.

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필터용 리엑터의 특성 해석 (Characteristics Analysis of Reactor for Passive Filter)

  • 김종겸;박영진
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.45-48
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    • 2008
  • 전력용 커패시터는 유도성 부하의 낮은 역률을 보상하기 위해 설치하는 경우가 많지만 전력변환장치에서 발생하는 고조파를 줄이기 위해 수동형 필터로서 리액터와 함께 사용되는 경우도 있다. 수동형 필터는 커패시터와 리액터를 직렬로 연결하여 사용한다. 이때 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 흡수하는 역할에서 리액터가 자주 소손 또는 열화 되어 정상적인 수명을 보장받지 못하는 경우가 많다. 본 논문에서는 비선형 부하에 사용되는 있는 수동형 필터를 PWM 인버터의 다이오드 정류기 전단에 설친 운전할 경우 받을 수 있는 전기적인 스트레스를 해석하였다.

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